磁流变液阻尼器的设计及其粘温性能的研究+CAD图纸(4)
时间:2017-02-23 11:16 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1.5 磁流变液减振器 磁流变液是一种新型的功能材料，属于可控流体。磁流变液减振器具有如下优点：（1）控制应力范围大：在磁场作用下，控制应力的范围因磁流变液屈服强度的提高而增大。（2）无级可调：利用磁流变效应产生不同的剪切屈服应力，因此磁流变液减振器阻尼力无级可调。（3）响应速度快：在外加磁场作用下，磁流变液可于瞬间（千分之一秒左右）由液态转变成类固态，因此磁流变液减振器的减振效果迅速，振幅衰减快。（4）工作温度范围宽：可以在-50～140℃内工作，而屈服强度只有微小改变。（5）减振过程中，磁流变液固—液转化过程完全可逆。不存在老化、疲劳现象。（6）功耗低：与传统的减振器相比，其运动部件大为减少，几乎无碰撞，故噪声低。（7）杂质的不敏感性：磁流变液对制造和使用中产生的杂质不敏感，因此磁流变液减振器中可以选择使用多种添加剂（如表面活化剂、分散剂、摩擦调节剂、防磨剂等）来提高稳定性、密封性和轴承寿命等。（8）低电力要求：磁流变液控制器可以直接通过普通低伏电源（一般的蓄电池）供电，避免高电压带来的危险和不便，尤其在地振时可避免由于主电源失效而使控制器丧失减振耗能特性。 磁流变液减振器以其安全可靠且结构简单的特性，取代传统型式的减振器是世界减振器发展的必然趋势，由此可见磁流变液减振器是一种具有广阔应用前景的高性能减振装置，市场前景和经济效益不可估量。 1.2 磁流变液阻尼器的发展 在 20 世纪 40 年代，美国科技工作者Rabinow.J.首次发现了磁流变液现象，而且发明了磁流变液离合器，与此同时，Winslow发明了电流变液，然而只有在此后的几年里出现的磁流变液的专利和论文比电流变液多，之后大部分的研究则集中于电流变液。但是，由于电流变液的屈服应力较低，且存在高压安全性问题，因而 1990 年以来，磁流变液重新引起了研究者们的兴趣，尤其是近几年来，国际上召开了 3 届电流变液与磁流变液研讨会，促进了磁流变液的研究与开发。 目前，各主要工业国家都在竞相发展这一技术，美国TRW公司的Shtarkman在 1991年就研制了磁流变液旋转式吸振器，并将其应用于汽车悬架主动控制系统，美国Lord公司的Carlson和Weiss等人自 1993 年以来在磁流变液及其应用研究方面取得了突出成就，Lord公司已有商品化产品面市。日本学者Nagaya Kosuke和中国学者李连进对磁流变液吸振器的控制及在噪声减振上进行了研究； 1993 年，J.M.GINDERANDL.C.DAVIS采用有限元技术研究了磁的非线性饱和对磁流变液材料内部剪切应力的影响，并对内部剪切应力的计算进行了探索。1996 年，美国Notre Dame大学的Dyke和Spencer等人将磁流变液阻尼器用于大型结构地振响应的控制也是磁流变液的应用之一，同时讨论了影响磁流变液阻尼器动态响应时间的因素，建立了基于Bouce-Wen模型的阻尼器动态模型和伪静力模型；1996～1998 年，美国福特汽车公司的Ginder等人对磁流变液屈服应力的有限元分析及性能的提高进行了研究，美国通用汽车公司Foister和Gopalswamy等人研制了磁流变液及磁流变液离合器，美国加州州立大学的Zhu和Liu等人对磁流变液的流变学，特别是微观结构进行了较多研究。1996 年，白俄罗斯传热传质研究所Kordonski等人在磁流变液的性能以及磁流变液抛光、密封等应用研究方面取得了重大进展。1995 年～1998 年，法国Nice大学的Bossis和Cutillas等人在磁流变液的机理研究，特别是在微观结构分析方面作了很多工作。1996 年，德国BASF AG的Korman等人已研制出了稳定的纳米级磁流变液，Lord公司的网站最近还发布了适用于汽车悬架的Rheonetic系列磁流变液减振器。日本、英国、印度等国家也有人开始这方面的研究。我国对磁流变液的研究起步较晚，自 1994年之后才有相关文献发表。中国科学技术大学唐新鲁对磁流变液的机理及阻尼器的性能进行了阐述；1999 年，金昀研制了两套磁流变液屈服应力测试系统；1998 年，陈祖耀等人用新方法制备了超细磁性粉末和磁流变液；上海交通大学陈吉安、重庆大学廖昌荣对磁流变液阻尼器在汽车减振上的应用进行了研究；江苏大学潘公宇、谢俊通过实验建立了粘性迟滞模型；上海大学的张华良对环形极板中的电/磁流变液的力学性质进行了研究，建立了电/磁流变液的阻尼力和控制电场关系的理论模型；哈尔滨工业大学欧进萍教授对磁流变液阻尼器在地震工程领域进行了研究；电子科技大学杨仕清对磁流变液的制备及流变性质进行了研究；国内研究磁流变液的单位还有西南师范大学、天津大学建筑工程学院、北京航空航天大学、安徽理工大学、中国科学院长春光机所等单位。总体看来，我国目前在磁流变液的研制与性能研究方面与国外仍有一定差距，应用产品尚属空白。 (责任编辑：qin) |